Java基础知识(一)

子语 2017 - 09 - 23

Java基础知识

Java是一门面向对象语言，支持多线程编程;通过使用更为简单的引用来进行内存关系的匹配，而不是复杂的指针;Java提供垃圾自动回收机制，能更好地处理垃圾空间;可以实现多平台的移植。

第一个Java程序

运行Java程序的步骤
javac xx.java:对Java程序进行编译，生成字节码文件xx.class。
java xx：对Java程序进行解释。
Java程序的核心单元—类
类的声明方式有两种:
public class class_name {}：该声明方式声明的java文件，文件名必须与类名一致，一个类文件中只允许使用一次该声明。
class class_name {}：一个java文件可以多次使用该声明（不建议如此操作），但编译后会生成多个class文件。
第一个Java程序：Hello World

package com.java.demo;    		// 包名
public class HelloWorld {		// 类
	public static void main(String[] args) {    // 主方法
		System.out.println("Hello World");    // 方法体
	}
}

Java程序都是从主方法开始执行的.System.out.println()将内容输出后换行。

CLASSPATH环境属性

PATH和CLASSPTH的区别：PATH是操作系统路径，定义了所有可执行程序的路径；CLASSPATH是Java解释类文件时的加载路径，当java命令运行时，JVM通过CLASSPATH属性设置的路径，加载所需要的类。
配置CLASSPATH时，一定要定义一个“.”，表示在当前所在目录进行类的加载。

注释

// 注释内容：单行注释
/* 注释内容 */：多行注释
/** 注释内容 */：文档注释

标识符与关键字

标识符
标识符是指Java程序中的类名、属性名、方法名等，其定义要求如下：

（1）标识符由字母，数字，_，$组成，不能以数字开头，不能是Java中的关键字或保留字；
（2）标识符应尽量有意义，可见名知意。
（3）Java标识符可以是中文，但不建议使用中文命名标识符。
关键字
Java中有两个未使用的关键字goto和const；JDK1.4之后增加了assert关键字；JDK1.5之后增加了enum关键字。

Java数据类型

Java数据类型分为两大类：基础数据类型和引用数据类型
两者的区别在于基础数据类型不需要进行内存分配，而引用数据类型需要进行内存分配。

基本数据类型：
    |-数值型：
        |-整型：byte、short、int、long； →默认值：0；
        |-浮点型：float、double； →默认值：0.0
        |-字符型：char； →默认值：‘\u0000’
        |-布尔型：boolean； →默认值：false
    |-引用数据类型：数组、类、接口等。 →默认值：null

数据类型的选择原则

（1）整数用int，小数用double；
（2）描述日期时间或内存大小，用long；
（3）实现内容传递或编码转换用byte；
（4）逻辑控制用boolean；
（5）避免中文乱码用char。

整型

数字常量属于int型数据，如数字30。
常量与变量的区别在于：常量的内容是固定的，变量的内容是可变的。范例–定义int型变量：

package com.java.demo;
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        // 一个变量名在同一块代码中只允许声明一次
        // 变量赋值语法：value_type value_name = value ;
        int num = 10; 
        num = num * 2;
        System.out.println(num);
    }
}

每个数据类型都有其对应的存储范围

package com.java.demo;
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        int max = Integer.MAX_VALUE;  // int型数据的最大值
        int min = Integer.MIN_VALUE;  // int型数据的最小值
        System.out.println(max);      // 2147483647
        System.out.println(max + 1);  // -2147483648
        System.out.println(min);      // -2147483648
        System.out.println(min - 1);  // 2147483647
        System.out.println(min - 2);  // 2147483646
    }
}

当数据超过int型数据的保存范围时，数值会按照循环的形式出现，即（最大值+1）变为最小值，再+1变为第二小的最小值，以此类推。这是因为数据是按照二进制进行的，第一位是符号位，而其他31位是数据位。这种现象称为数据溢出，解决方法是扩大数据范围：

package com.java.demo;
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        int max = Integer.MAX_VALUE;
        int min = Integer.MIN_VALUE;
        // int变量 + long变量 = long变量,扩大了数据的范围
        System.out.println(max + 1L); // 2147483648
        System.out.println(min - (long)1); // -2147483649
        System.out.println((long)min - 2); // -2147483650
    }
}

数据类型的转换规律

范围小的数据类型与范围大的数据类型计算时，自动转换为范围大的所数据类型；
范围大的数据类型只能通过强制转换变为范围小的数据类型。
常量进行强制转换，可通过使用常量标记（如L，l可将int型常量变为long型）或使用(数据类型)常量。范例–强制转换：

package com.java.demo;
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        // 1000是int型，使用long型变量接收，发生自动转换
        long num = 1000;
	    // long型变为int型，强制转换
        int x = (int) num; 
        System.out.println(x); // 1000
    }
}

当进行强制转换的数值超出范围小的数据类型的范围时，依然会发生数据溢出。

package com.java.demo;
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        // 2147483650L是long型数据，超出int型的范围
        long num = 2147483650L ;
        int x = (int) num; 
        System.out.println(x); // -2147483646，数据溢出
    }
}

byte型数据的取值范围为-128~127，当整数数值在这个范围内时，会自动转型；超出byte范围时会发生数据溢出。
4. 注意点
变量声明时应设置具体数值，不使用默认值。在方法中定义的变量，其默认值是无效的。

package com.java.demo;
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        // 未给变量赋值
		int num;  
		// 报错,未初始化变量,无法使用该变量
        System.out.println(num); 
    }
}

浮点型

Java中浮点数属于double型（double型是保存范围最广的类型）。

package com.java.demo;
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        double num = 10.2; // 10.2是小数，属于double型
        // double型 * int型 = double型
        System.out.println(num * 2); // 20.4
    }
}

所以使用float数据须将double强制转换为float型：

package com.java.demo;
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        float fA = 10.2F;         // 强制转型方式一
        float fB = (float) 10.2; // 强制转型方式二
        System.out.println(fA);  // 10.2
        System.out.println(fB);  // 10.2
        System.out.println(fA * fB); // 104.03999,该bug无法解决
    }
}

开发过程中要考虑到整型数据不保留小数位：

package com.java.demo;
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        int x = 5;
        int y = 9;
        System.out.println(y / x); // 1
    }
}

因为int型/int型=int型，不保留小数位，所以要取得正确的计算结果，需要将其中一个整型变为浮点型：

package com.java.demo;
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        int x = 5;
        int y = 9;
        System.out.println(y / (double) x); // 1.8
    }
}

字符型

byte
byte是字节，1字符=2字节。Java使用十六进制UNICODE编码，可以保存任意符号，并且考虑到与其他语言的结合，包含了ASCII码的部分编码，以实现无缝衔接。
字符使用单引号'声明，一对单引号只能保存一位字符。

package com.java.demo;
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        char c = 'A';
        int num = c; // char型可以自动转换为int型
        System.out.println(c);
        System.out.println(num); // 65,是A的ASCII码值
    }
}

编码：'A'(65)~'Z'(90); 'a'（97）~'z'（122）; '0'（48）~'9'(57),可利用A和a的编码差为32，实现字母大小写转换：

package com.java.demo;
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        char c = 'A';
        int num = c;     // char型变为int型才能进行四则运算
        num = num + 32;  // 大写与小写编码值差为32
        c = (char) num;  // int型只能强制转换为char型
        System.out.println(c); // a
    }
}

传统编程语言字符只能保存英文标记，但UNICODE可以保存任何文字包括中文。

package com.java.demo;
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        char c = '游';
        int num = c;
        System.out.println(num); // 28216
    }
}

由于Java保存中文很方便,因此处理断句时，字符数据很有用，其他时候基本用不到。

布尔型

布尔型返回逻辑结果，只保存两种数据：true和false，主要用于逻辑控制：

package com.java.demo;
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        boolean flag = false;
        //  if (布尔值){满足条件时的操作}
        if (!flag) {
            System.out.println("Hello World !");
        }
    }
}

String型

String型
String属于引用数据类型（是类,Java中类名称首字母大写），表示字符串，即多个字符的集合，使用双引号""声明。

package com.java.demo;
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        String str = "Hello World !"; // str为字符串变量
        System.out.println(str);
        // "Hello World !"为字符串常量
        System.out.println("Hello World !");
    }
}

+可实现字符串连接

package com.java.demo;
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        String str = "Hello";
        str = str + " World !";
        System.out.println(str);
    }
}

当四则运算与字符串连接同时存在时：

package com.java.demo;
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        int numA = 100;
        double numB = 99.9;
        String str = "加法计算：" + numA + numB;
        System.out.println(str); // 加法计算：10099.9
    }
}

出现上述结果是因为小范围数据会自动转型为大范围数据，即String型+任意数据类型=String型，然后进行字符串连接，可使用()来实现正确的运算：

package com.java.demo;
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        int numA = 100;
        double numB = 99.9;
        String str = "加法计算：" + (numA + numB);
        System.out.println(str); // 加法计算：199.9
    }
}

Java支持转义字符，
例如：换行\n、制表符\t、反斜杠\\、双引号\"、单引号\'：

package com.java.demo;
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        String str = "Hello \"World\" \nHello MLDN";
        System.out.println(str);
        /**
         * Hello "World"
         * Hello MLDN
         */
    }
}

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